Um perigo vulcânico refere-se a qualquer processo vulcânico potencialmente perigoso que coloque a vida humana, a subsistência e/ou a infra-estrutura em risco de dano. Vários perigos podem afetar a área ao redor do vulcão, tais como fluxos de lava, fluxos piroclásticos, lahares e avalanches de detritos. A atividade vulcânica também produz perigos que podem afetar áreas distantes do vulcão, tais como liberação de gases, queda de cinzas e tsunami. Tais perigos podem afetar áreas entre 100 e 1000 quilômetros do vulcão, com potencial para impactos significativos na saúde e na economia. (BGS 2012)
Pese embora os vulcões possam ser perigosos, há muitas razões pelas quais as pessoas vivem ao seu lado. Pode haver benefícios emocionais, sociais e económicos. Para aqueles que vivem ao lado de vulcões, conhecer os perigos vulcânicos é apenas uma forma de as pessoas poderem reduzir o seu risco.
Tipos de perigo vulcânico
A secção seguinte explica uma série de perigos vulcânicos e o potencial impacto nas pessoas e no ambiente.
– tephra/ash fall
– gás
– fluxos de lava e cúpulas de lava
– fluxos piroclásticos
– deslizamentos de terra e avalanches de detritos
– lahares (fluxos de lama)
– jökulhlaups
– tsunami
Tephra/ash fall
Experiência: Ashfall – “Um Eclipse”. Fonte: VolFilm.
Erupções vulcânicas, as cinzas, que são compostas de pequenos fragmentos de vidro e outras rochas vulcânicas, podem estar a subir no ar, por vezes atingindo a estratosfera. Os produtos vulcânicos são tipicamente denominados de acordo com o tamanho do mastro, que pode variar de metros para metros abaixo dos tomicrons em tamanho. A tefra é usada como o termo de captura para descrever todos os clastos em erupção, independentemente do tamanho, enquanto o termo cinza descreve partículas de tamanho inferior a 2 mm.
Durante uma erupção, a maior parte da tefra cairá ao chão em torno do vulcão. Esta tefra pode carregar os telhados dos edifícios, e as marcações obscuras das estradas dificultam as viagens. O carregamento de tefra de folhas, pode levar ao enterramento de plantas, ou à remoção de ramos de árvores, e pode, portanto, ter um impacto significativo na agricultura. A natureza fina das cinzas vulcânicas significa que são facilmente transportadas pelos ventos a uma distância de 100 a 1000 km do vulcão. Devido à sua natureza abrasiva, as cinzas vulcânicas podem causar danos às aeronaves.
Em 2010, a cinza espessa irrompeu do vulcão Eyjafjallajökull da Islândia formando plumas que atingiram alturas entre 5-7 km. Origem: Observatório da Terra da NASA.
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A erupção do Eyjafjallajökull 2010 e a nuvem de cinzas causaram o fechamento do espaço aéreo do Reino Unido de 15 a 20 de Abril, causando uma perturbação significativa das viagens. Fonte: Eyjafjallajökull: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Durante a erupção do Eyjafjallajökull 2010, a análise laboratorial da BGS de amostras de cinza, coletadas de um pára-brisas de um carro no Reino Unido, mostrou que grãos únicos de cinza foram formados tanto de fragmentos de vidro como de cristal. Cinzas vulcânicas ‘vítreas’ como esta podem causar danos a aviões e helicópteros. Fonte: “Glassy”: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados
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Danos no telhado e colapso causados por cinzas vulcânicas de erupções do vulcão Soufrière Hills, Montserrat, em 1995. Muitos edifícios com telhados de aço galvanizado corrugado e carros foram muito danificados pela chuva ácida, que foi produzida quando a chuva se misturou com gases vulcânicos e cinzas. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados
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Facto rápido
Uma explicação para as nuvens ‘vermelho sangue’ ao pôr-do-sol retratadas por Edvard Munch no quadro ‘The Scream’ é a erupção vulcânica de Krakatau em 1883. A erupção emitiu grandes quantidades de gás e cinzas que mudaram a cor do céu em todo o mundo.
Gás
Gases variados podem ser emitidos por vulcões activos antes, durante ou após um evento eruptivo e podem causar vários riscos para a saúde localmente, mas têm o potencial de afectar o clima globalmente. Os cinco principais gases que representam uma ameaça à saúde são:
- dióxido de carbono
- cloreto de hidrogénio, fluoreto de hidrogénio e sulfureto de hidrogénio
- dióxido de enxofre
As pessoas podem ser expostas a gases vulcânicos nocivos respirando-os ou através do contacto com a pele e os olhos. Os efeitos sobre a saúde variam de leves a graves, com exposições fatais ocasionais. Após a exposição, as pessoas podem relatar dificuldade em respirar e comichão na pele.
Gases vulcânicos são particularmente perigosos porque não podem ser vistos, e porque são mais densos do que o ar ambiente, podem acumular-se em depressões ao redor de um vulcão ativo. Altas concentrações de gás vulcânico também podem ser um perigo para a saúde dentro dos aviões. Os gases de enxofre convertem-se em aerossóis de sulfato (principalmente ácido sulfúrico) que, se atingirem a estratosfera, podem lá permanecer durante anos causando alterações climáticas a curto prazo.
Gases vulcânicos: o impacto. Fonte: VolFilm.
Casos de lava e cúpulas de lava
Lavas são fluxos de magma extrudidos sobre a superfície de um vulcão. Em geral é raro que as lavas causem a perda direta de vidas, pois geralmente fluem lentamente, permitindo tempo suficiente para que as pessoas sejam evacuadas. No entanto, elas destroem tudo em seus caminhos por uma combinação de enterramento, esmagamento e calor, e tais erupções também estão associadas à emissão de gases vulcânicos e aerossóis.
A viscosidade, a facilidade com que um fluido pode fluir, de fluxos de lava geralmente aumenta com silicacontent e diminui com um aumento da temperatura e do conteúdo de água.basaltos de baixa viscosidade são os mais fluidos dos tipos comuns de lava e são tipicamente erupcionados a temperaturas de 1100°-1200°C. Os basais de alta viscosidade são muito menos fluidos do que o basalto e entram em erupção a temperaturas de cerca de 700°-900°C.
Or, por outras palavras, os magmas basálticos ricos em ferro/magnésio são os mais escorregadios (baixa viscosidade) numa extremidade da escala e os menos escorregadios (altamente viscosos) na outra extremidade.
Magmas basálticos podem fluir a distâncias relativamente longas. Lavas (andesitas) incontrastas e de alta viscosidade são tipicamente irrompidas a baixas velocidades e formam fluxos curtos e espessos ou cúpulas de lados íngremes que não viajam muito longe das aberturas vulcânicas.
A taxa de movimento das lavas tipicamente varia de alguns metros por hora para as lavas de sílica alta (andesitas) a vários quilómetros por hora para os basaltos fluidos. As cúpulas de lava formam-se quando a lava alta viscosa irrompe lentamente de um vulcão. Por causa da alta viscosidade da lava, ela não pode viajar longe da ventilação, e uma cúpula de lava se acumula. Estas cúpulas de lava são particularmente perigosas porque tendem a ser instáveis, e podem entrar em colapso causando correntes de densidade piroclástica.
Lava: o perigo. Fonte: VolFilm.
Basaltos de inundação
Basaltos de inundação são uma forma excepcional ou fluxo de lava. Essas erupções são raras, e nosso entendimento desses eventos é baseado no estudo de erupções passadas em lugares como as Armadilhas Deccan, na Índia, ou as Armadilhas Siberianas. Tais erupções impactam grandes áreas, até o tamanho continental (mais de um milhão de quilômetros quadrados), podem ter espessura de um quilômetro, e liberam grandes quantidades de gás e podem causar poluição do ar e até ter um impacto no clima.
Nós podemos aprender muito com basaltos de inundação que acontecem na Islândia. Em 2014, a erupção da fissura de Holuhraun atingiu o tamanho do basalto da inundação. É agora a maior inundação de basalto na Islândia desde a erupção de Laki em 1783-84, que causou a morte de cerca de 20% da população islandesa pela poluição ambiental e fome e muito provavelmente o aumento dos níveis de mortalidade, em outros lugares da Europa, através da poluição do ar por gás sulfuroso e aerossóis. Felizmente, as erupções de basalto das cheias são muito raras!
>Em Setembro de 2014, os vulcanólogos da BGS testemunharam a erupção da fissura Holuhraun perto da calota de gelo Vatnajokull na Islândia. Fonte: Vatnajokull: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Esta foto de satélite de Fevereiro de 2020 mostra uma inundação de basalto com 2 bilhões de anos conhecida como Labrador Trough, Canadá. Fonte: Labrador Trough, Canadá: Observatório da Terra da NASA.
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Fluxos piroclásticos
Fluxos piroclásticos são ‘correntes de densidade’ quentes constituídas por misturas de resíduos de rocha e gás, que fluem ao longo do solo a alta velocidade. Viajando sob gravidade, elas tendem a fluir pelas encostas, ao longo dos vales e em direção a terrenos mais baixos; embora extremamente potentes, ou energéticos, os fluxos piroclásticos têm sido conhecidos por desafiar a gravidade e mover-se para cima. As temperaturas dos fluxos piroclásticos podem variar entre 100 °C a 600 °C. Eles normalmente viajam a 70 mph ou mais rápido pelos lados do vulcão.
Fluxo piroclástico: o perigo. Fonte: VolFilm
Fluxos piroclásticos de colapso de fontes
Fluxos piroclásticos formam-se por um par de mecanismos, seja por colapso de uma cúpula de lava, ou durante actividade eruptiva explosiva, em que a mistura de gás e cinza que é emitida do vulcão é demasiado densa para se erguer flutuantemente para a atmosfera, e em vez disso colapsa em torno do vulcão.
>Fluxo piroclástico como resultado do colapso da fonte. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Fluxos piroclásticos gerados pelo colapso de fonte, Agosto de 1997, Vulcão Soufrière Hills, Montserrat. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
Fluxos piroclásticos de colapso da cúpula
Volcanos que irrompem muito viscosos, ou pegajosos, lavas para formar cúpulas também podem produzir fluxos piroclásticos quando a cúpula se torna instável. Os fluxos piroclásticos são produzidos quando grandes porções da cúpula colapsam e se desintegram.
Fluxo piroclástico como resultado do colapso da cúpula. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Fluxos piroclásticos do colapso da cúpula aproximando-se de uma cidade, junho de 1997, Vulcão Soufrière Hills, Montserrat. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Facto rápido
Fluxos piroclásticos também são chamados de ‘nuées ardentes’, significando nuvens brilhantes em francês
Fluxos piroclásticos produzem depósitos de cinzas quentes e rochas ao redor dos flancos do vulcão. As temperaturas podem exceder 400 graus centígrados em material com vários meses de idade. Estas imagens mostram depósitos típicos do colapso da cúpula e dos fluxos piroclásticos do colapso da fonte.
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Depósitos de púmice perto de Betel, dos fluxos piroclásticos do colapso da fonte, Outono de 1997, Vulcão Soufrière Hills, Montserrat. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Depósitos de fluxo piroclástico do colapso da cúpula de Junho de 1997, Vulcão Soufrière Hills, Montserrat. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
Deslizamentos e avalanches de detritos
Avalanches e deslizamentos de detritos são comuns, mas não são necessariamente causados por uma erupção vulcânica real ou atividade vulcânica. Elas podem ser desencadeadas como resultado de uma explosão vulcânica ou colapso de uma cúpula, particularmente em ambientes onde a chuva forte é comum. As avalanches de detritos tendem a ser canalizadas para vales e podem percorrer grandes distâncias muito além de suas áreas de origem. É difícil reduzir o impacto das avalanches de detritos porque elas podem ocorrer sem aviso prévio, mesmo em vulcões adormecidos, e podem devastar grandes áreas. Uma vez iniciado, é impossível evacuar áreas nos caminhos das avalanches de detritos, devido à grande velocidade com que viajam.
No Dia do Boxe 1997, uma grande explosão vulcânica causou o colapso parcial do vulcão Soufrière Hills, Montserrat, que desencadeou uma avalanche de destroços. Cerca de 60 milhões de metros cúbicos de cúpula e parede da cratera viajaram para o sul como uma avalanche de detritos com outro material piroclástico. As aldeias de St Patrick’s e Morris foram varridas em menos de 30 minutos. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
Lahars
A lahar é um tipo de fluxo de lama vulcânica, que é composta por detritos vulcânicos e água (quente ou fria). O lahar move-se muito rapidamente a uma velocidade que varia entre menos de 10 km por hora até algumas dezenas de quilómetros por hora. Podem ocorrer como resultado de erupções envolvendo gelo ou neve. Isto pode gerar grandes quantidades de água de fusão. À medida que estes fluxos de detritos se deslocam pelos vales dos rios, podem recolher mais material solto. Lahars também pode ser traçado, ou mobilizado por chuvas fortes.
Fluxos de lama viscosos podem conter mais de 60% de sedimentos (40% de água) e ter a consistência de concreto úmido. Fluxos de lama menos viscosos, com maior teor de água, assemelham-se a cheias torrenciais.
Lahars: o perigo. Fonte: VolFilm
Lahars tem sido uma das principais causas de fatalidades em tempos históricos. Por exemplo, em 1985 morreram 23 000 pessoas como resultado do Nevado del Ruiz lahar na Colômbia. Fatalidades e ferimentos de lahares podem ser evitadas se as comunidades forem evacuadas rapidamente para terrenos altos.
>Até abril de 2000, grande parte da cidade de Plymouth havia sido enterrada por fluxos de lama vulcânicos após episódios de chuvas fortes; Vulcão Soufrière Hills, Montserrat. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Lahars (fluxos de lama) num vale do rio Vulcão Soufrière Hills, Montserrat (2002). Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados.
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Jökulhlaups
Jökulhlaup é uma palavra islandesa que é usada para descrever uma inundação glacial, que é uma libertação repentina de água de um lago que se encontra debaixo ou perto de uma geleira. Um dos gatilhos de um jökulhlaup pode ser uma erupção de um vulcão situado sob uma geleira que derrete sobre o gelo ou enfraquece uma barragem feita de sedimentos de moreias glaciares. A súbita remoção da barragem do lago liberta um enorme volume de água para produzir um “megaflood” que pode lavar estradas e pontes.
Esta foto de satélite do sudeste da Islândia de 1996, mostra a pluma de cinzas provenientes do vulcão Grimsvötn durante uma erupção que resultou no maior Jökulhlaup da história humana. O vulcão Grimsvötn fica debaixo da calota de gelo Vatnojokull, que é o ‘lar’ de cerca de 30 glaciares e sete vulcões. A água, que foi liberada pelo derretimento subglacial, seguiu a rota mostrada pelas setas e lavou estradas e várias pontes; cerca de 3 km3 de gelo foram derretidos durante os 13 dias da erupção. Fonte: Observatório da Terra da NASA.
Tsunami
Tsunamis pode se formar em relação a uma ampla gama de atividade geológica, desde os terremotos até os deslizamentos de pedágio. Embora menos comuns, os vulcões também podem causar tsunamis. De fato, os tsunamis têm causado a maioria das fatalidades associadas às erupções vulcânicas herdadas dos tempos históricos. Os tsunamis formam-se quando a água, seja num lago do mar, é deslocada. Nos vulcões, isto pode ocorrer por uma série de mecanismos, por exemplo, erupção asubmarina, colapso de parte de um edifício vulcânico ou entrada delahars ou correntes de densidade piroclástica na água circundante. Enquanto as erupções submarinas podem produzir apenas tsunamis locais, grandes tsunamis devastadores que afetam continentes inteiros podem ser formados durante grandes erupções explosivas de densidade piroclástica.
Um exemplo de tal evento é a erupção de Krakatau, Indonésia, em 1883. Embora ainda haja alguma discussão sobre a origem exata dos tsunamis, a erupção produziu grandes fluxos piroclásticos e levou ao colapso do vulcão. Numerosos tsunamis foram produzidos, com os mais devastadores resultando em mais de 36 000 mortes. Mais recentemente, em 2018, outro tsunami se formou em relação à atividade no mesmo complexo vulcânico. Anak Krakatau, traduzindo para o “filho de Anak”, é o vulcão que nos últimos 100 anos se ergueu na borda da caldeira de Krakatau de 1883. Em dezembro de 2018, aproximadamente ~ % do vulcão desmoronou nos mares vizinhos, formando um tsunami que afetou grande parte da costa ao longo do Estreito de Sunda, e resultou na morte de mais de 400 pessoas.
Imagem do vulcão Anak Krakatau tirada durante o trabalho de campo do BGS em agosto de 2019. Fonte: BGS ©UKRI. Todos os direitos reservados. (Sam Engwell e Edo Marshal).